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1、1.能量守恒定律第十一章 物理学与能源技术导入新课讲授新课课堂小结随堂训练九年级物理（九年级物理（JKJK）教学课件教学课件 能量是对一切宏观微观物质运动的能量是对一切宏观微观物质运动的描述。相应于不同形式的运动，对应不描述。相应于不同形式的运动，对应不同能量，能量亦简称能。同能量，能量亦简称能。你知道什么是能量吗？导入新课导入新课1.了解各种不同形式的能，知道能量是一个重要的物理量。2.理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。3.能用能量守恒的观点分析、解释实际问题。学习目标学习目标导入新课导入新课1.常见的能量：常见的能量：机械能、内能、电能、光能，电磁机械能、内能、电能、光能，电磁能、化学
2、能、原子能、生物能、太阳能能、化学能、原子能、生物能、太阳能等。等。你能说出下图中各物质具有什么能量吗你能说出下图中各物质具有什么能量吗？从八年级上册第二章就开始接触能量，你能说从八年级上册第二章就开始接触能量，你能说出常见的能量有哪些吗？出常见的能量有哪些吗？形形色色的能一讲授新课讲授新课2.讨论交流：物体具有的能量讨论交流：物体具有的能量在空中运动的皮球在空中运动的皮球一缕阳光一缕阳光 在空中运动的皮球具有机械能，一缕阳光具有在空中运动的皮球具有机械能，一缕阳光具有太阳能，太阳能是由太阳内部氢原子发生聚变释放太阳能，太阳能是由太阳内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能
3、量。出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量。讲授新课讲授新课烫手的暖气片烫手的暖气片电池电池 暖气片内的水中，大量水分子在做无规的热暖气片内的水中，大量水分子在做无规的热运动具有内能。电池一旦接入闭合回路，它内部运动具有内能。电池一旦接入闭合回路，它内部的化学成分将持续发生反应，它具有化学能。的化学成分将持续发生反应，它具有化学能。讲授新课讲授新课 自然界中，能量不仅可以从一个物体转移到自然界中，能量不仅可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式能量的相互转化能量之间另一个物体，不同形式能量的相互转化能量之间还可以相互转化。还可以相互转化。化学能转化为内能化学能转化为内能电能转化为机械能电能转
4、化为机械能不同形式能量的相互转化二讲授新课讲授新课 皮球从空中落向地面时，皮球的势能转化为它的皮球从空中落向地面时，皮球的势能转化为它的动能；将电池接人电路中，电池储存的化学能便转化动能；将电池接人电路中，电池储存的化学能便转化为了电能。同时电灯发出光和热，电能转化为光能和为了电能。同时电灯发出光和热，电能转化为光能和内能。内能。讲授新课讲授新课动能与势能（包括重力势能动能与势能（包括重力势能和弹性势能）不断相互转化和弹性势能）不断相互转化电能转化为光能和电能转化为光能和内能内能1.观察你能说出下面能量之间的转化吗？观察你能说出下面能量之间的转化吗？小小球球上上下下运运动动讲授新课讲授新课 由
5、由a点出发，以速度点出发，以速度v运动的木块在摩擦力作用下运动的木块在摩擦力作用下到到b点停止，木头的动能全部转化为内能。点停止，木头的动能全部转化为内能。小球左右摆动，动能、势能不断相互转化，在小球左右摆动，动能、势能不断相互转化，在最高点时势能最大在最低点时动能最大。最高点时势能最大在最低点时动能最大。vab讲授新课讲授新课2.电能电能发电机发电，把机械发电机发电，把机械能转化成电能能转化成电能电动机工作，把电能转电动机工作，把电能转化成机械能化成机械能讲授新课讲授新课 使用电熨斗，把电能转化成内能；给电池充电，使用电熨斗，把电能转化成内能；给电池充电，把电能转化为化学能把电能转化为化学能
6、我们在生产、生活、工作中我们在生产、生活、工作中不断地将一种能量转化为另一种能量。不断地将一种能量转化为另一种能量。讲授新课讲授新课洗衣、除洗衣、除尘、健身尘、健身通信通信餐饮餐饮交通交通电能电能照明照明娱乐娱乐空调、冷藏空调、冷藏 从能量利用和转化角度来讲，现代化的生活就是从能量利用和转化角度来讲，现代化的生活就是以电能为中心的能量转化和利用的过程。以电能为中心的能量转化和利用的过程。讲授新课讲授新课辐射到地球的太阳总功率辐射到地球的太阳总功率1.71017W发电机发电机水力水力太阳能热水器太阳能热水器风的形成风的形成水循环水循环动植物生长动植物生长燃饶燃饶食品食品化工原料化工原料燃气灶燃气
7、灶机床机床 汽车汽车照明照明笔记本电脑笔记本电脑电熨斗电熨斗电车电车家庭影院家庭影院风力风力煤煤石油石油3.观察下图说出观察下图说出能量来源能量来源讲授新课讲授新课 通过上图可以发现，我们生产、生活中利用的通过上图可以发现，我们生产、生活中利用的能量追根溯源，大都来自太阳。太阳的辐射，向地能量追根溯源，大都来自太阳。太阳的辐射，向地球传递了巨大的能量。球传递了巨大的能量。讲授新课讲授新课 我们在力学部分已知道，在只有重力或弹力我们在力学部分已知道，在只有重力或弹力 对物体做功的条件下对物体做功的条件下 (或者不受其他外力的作用或者不受其他外力的作用下），物体的动能和势能（包括重力势能和弹性下）
8、，物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，机械能守恒。势能）发生相互转化，机械能守恒。能量守恒定律三讲授新课讲授新课 为什么小球摆动过程为什么小球摆动过程中达到的最高点越来越低中达到的最高点越来越低？为什么机械钟要定为什么机械钟要定时上发条？时上发条？思考思考 这是因为小球或钟摆在摆动过程中受到了空这是因为小球或钟摆在摆动过程中受到了空气的阻力，不断产生热量所以机械能不守恒。但气的阻力，不断产生热量所以机械能不守恒。但是如果把小球或钟摆和空气分子的内能加上，总是如果把小球或钟摆和空气分子的内能加上，总能量仍然不变。能量仍然不变。讲授新课讲授新课能量守恒定律能量守恒定律 大量事实
9、表明，能量既不会凭空消灭，也不会大量事实表明，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。过程中，能量的总量保持不变。所有能量转化和转移过程，都遵守能量守恒定律。所有能量转化和转移过程，都遵守能量守恒定律。讲授新课讲授新课1.永动机：永动机：不消耗能量，就可以永远地运动下去，并连续不消耗能量，就可以永远地运动下去，并连续不断地做功的机器。不断地做功的机器。有些永动机，看上去制作得十分巧妙，但由于违有些永动机，看
10、上去制作得十分巧妙，但由于违背科学规律，都失败了。永动机的失败，从反面证背科学规律，都失败了。永动机的失败，从反面证明了能量守恒定律的正确性。明了能量守恒定律的正确性。永动机是不可能实现的四讲授新课讲授新课一种失败的永动机一种失败的永动机讲授新课讲授新课2.如图所示是达如图所示是达芬奇设想的永动机，你认为能实现芬奇设想的永动机，你认为能实现吗？吗？_，请说明理由，请说明理由 。水银的流动能不水银的流动能不能使这个轮子不能使这个轮子不停地转下去呢？停地转下去呢？不能不能违背能量守恒定律违背能量守恒定律讲授新课讲授新课【分析分析】虽然自然界中的能量是守恒的，它既不虽然自然界中的能量是守恒的，它既不
11、会消灭，也不会创生，但由于自然界里无论什么会消灭，也不会创生，但由于自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量。如不补给能量，任何运动着的机器都会停下量。如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来。来。讲授新课讲授新课【解答解答】给永动机一个动力后，由于水银的流给永动机一个动力后，由于水银的流动，永动机在一定时间内能够保持转动，但由动，永动机在一定时间内能够保持转动，但由于摩擦力的存在，将有一部分能量以热量的形于摩擦力的存在，将有一部分能量以热量的形式散失掉，如果不补充能量，则机器不能永远式散失掉，如果不补充能量，则机器不能永远运动，所
12、以自然界中不可能存在永动机，它违运动，所以自然界中不可能存在永动机，它违背了能量守恒定律。故答案为：不能；违背能背了能量守恒定律。故答案为：不能；违背能量守恒定律。量守恒定律。讲授新课讲授新课3.讨论交流：分析一种永动机讨论交流：分析一种永动机一位一位“发明家发明家”设计的一种永动机。他的设想是：设计的一种永动机。他的设想是：利用上水池的水向下的冲力使水轮发电机发电，然利用上水池的水向下的冲力使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池。这样不断循环下去，就可以制成水再抽回上水池。这样不断循环下去，就可以制成一个永动
13、机。在此过程中，水轮发电机还可以抽出一个永动机。在此过程中，水轮发电机还可以抽出一部分电能供用电器使用。真是一种美妙的设想！一部分电能供用电器使用。真是一种美妙的设想！遗憾的是，这个永动机不能持续运转。你能分析一遗憾的是，这个永动机不能持续运转。你能分析一下这种永动机失败的原因吗？下这种永动机失败的原因吗？讲授新课讲授新课上水池下水池抽水机用电器水轮发电机一种永动机的示意图一种永动机的示意图讲授新课讲授新课【分析分析】在能量转化的过程中，总会有一部分能在能量转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小
14、。以抽水机的机械能会逐渐减小。【解答解答】永动机不可能实现，因为抽水机在此过永动机不可能实现，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，永动机装置逐渐减少，所以机械能总量不守恒，永动机装置不能实现。不能实现。讲授新课讲授新课能量守恒定律形形色色的能量不同形式能量的转化能量守恒定律永动机是不可能实现的课堂小结课堂小结1.下列说法中正确的是（）A.冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能B.用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能C.高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化D.滑冰时
15、冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能C随堂训练随堂训练2生活中能量转化的实例很多。下列描述中，错误的是（）A.摩擦生热是把机械能转化为内能 B.摩擦起电是把电能转化为机械能 C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能 D.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能 B随堂训练随堂训练3美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（）A.动能电能化学能光能 B.电能动能化学能光能 C.动能电能光能化学能 D.电能动能光能化学能 A随堂训练随堂训练4下列关于能量转化的实例，你
16、认为说法正确的是（）A.水轮机带动发电机发电：电能转化为机械能 B.电动机工作：机械能转化为电能 C.燃料燃烧：化学能转化为内能 D.汽油机的压缩冲程：内能转化为机械能 C随堂训练随堂训练2.能量转化的方向性和效率第十一章 物理学与能源技术导入新课讲授新课课堂小结随堂训练九年级物理（九年级物理（JKJK）教学课件教学课件能量的转化和转移无处不在。然而，许多能量的转化和转移无处不在。然而，许多情况虽然并不违背能量守恒定律，但在实情况虽然并不违背能量守恒定律，但在实际情形中却不会发生，这是为什么呢？际情形中却不会发生，这是为什么呢？这是因为能量的转化具有方向性。这是因为能量的转化具有方向性。导入新
17、课导入新课1.认识到能量转移具有方向性。2.认识能量转化效率。学习目标学习目标导入新课导入新课思考：思考：水能从低处往高处流吗？水能自发地从低处水能从低处往高处流吗？水能自发地从低处往高处流吗？往高处流吗？能量转化的方向性一用抽机就能实现水从低用抽机就能实现水从低处往高处流。处往高处流。如果水是自发地流如果水是自发地流只能只能从高处往低处流从高处往低处流，同样能量的自发流向也同样能量的自发流向也不是随意的，即不是随意的，即能量的能量的转化具有方向性。转化具有方向性。讲授新课讲授新课1.讨论交流：这些情形可能吗？讨论交流：这些情形可能吗？试看分析以下过程能否实现，以及实现过程中的试看分析以下过程
18、能否实现，以及实现过程中的能量转化情况。能量转化情况。（1）一杯水静置一段时间）一杯水静置一段时间后，其中的一部分水自行后，其中的一部分水自行从另一部分水中吸取热量，从另一部分水中吸取热量，沸腾成水蒸气沸腾成水蒸气?另一部分水另一部分水则内能减少，凝结成冰则内能减少，凝结成冰?讲授新课讲授新课 热传递的过程是热传递的过程是有方向性有方向性的，这个过的，这个过程可以程可以向一个方向自发向一个方向自发地进行，但是向地进行，但是向相相反的方向却不能自发地进行反的方向却不能自发地进行。注意：内能总是自发地从高温物体向低温注意：内能总是自发地从高温物体向低温物体转移而不会自发地由低温物体向高温物体转移而
19、不会自发地由低温物体向高温物体转移。物体转移。讲授新课讲授新课（2）枯萎的花儿，自发从空气中吸取能量和水分，）枯萎的花儿，自发从空气中吸取能量和水分，重焕青春？重焕青春？枯萎的花儿，也不可枯萎的花儿，也不可能自发从空气中吸取能自发从空气中吸取能量和水分。能量和水分。讲授新课讲授新课（3）坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶）坡底的巨石从周围环境中获取能量，滚向坡顶？机械能可以全部机械能可以全部转化为内能，而内能转化为内能，而内能不可全部转化为机械不可全部转化为机械能而不引起其他变化！能而不引起其他变化！讲授新课讲授新课（4）汽车从北京开到天津，掉转车头，可以不再消）汽车从北京开到天津，掉转
20、车头，可以不再消耗新的燃料，从空气、尾气中吸取能量，返回北京？耗新的燃料，从空气、尾气中吸取能量，返回北京？返程不返程不再耗油再耗油.讲授新课讲授新课 这是不可能的。因为被其他物质吸收后这是不可能的。因为被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们无法把这些内能变为周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散。散。能量的耗散从能量转化的角度反映出自能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性然界中宏观过程的方向性。讲授新课讲授新课 通过以上的分析很明显这些过程都是不可通过以上的分析很明显这些过程都是不可能实现的，我们在
21、现实生活中也从未看到这样能实现的，我们在现实生活中也从未看到这样的现象发生过。自然界中许多自发的过程都是的现象发生过。自然界中许多自发的过程都是有方向的，或者说能量的转化和转移也是有方有方向的，或者说能量的转化和转移也是有方向的。向的。讲授新课讲授新课2.能量流动具有方向性能量流动具有方向性（1）转移的方向性）转移的方向性 热量只能自发地热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，从高温物体转移到低温物体，反反之要想使热量自发地从低温物体流入高温物体是不可之要想使热量自发地从低温物体流入高温物体是不可能的。但如果有外界适当的干预，或满足一定的条件，能的。但如果有外界适当的干预，或满足一定的条件，热
22、量可以从低温物体转移至高温物体。热量可以从低温物体转移至高温物体。例如空调可以将热量从低温的室内移至高温的室例如空调可以将热量从低温的室内移至高温的室外，但外界必须做功，这种转移才是可能的，空调不外，但外界必须做功，这种转移才是可能的，空调不开不做电功，这种转移就是不可能的。开不做电功，这种转移就是不可能的。讲授新课讲授新课（2）转化的方向性）转化的方向性 指内能和其他形式的的能量（如电能、机械能指内能和其他形式的的能量（如电能、机械能等）的相互转化具有方向性。其他形式的能量可以等）的相互转化具有方向性。其他形式的能量可以自发地转化为内能，而内能不可无条件地转化为其自发地转化为内能，而内能不可
23、无条件地转化为其他形式的能量。他形式的能量。例如钟表在再次上紧发条之前例如钟表在再次上紧发条之前,终会停下终会停下,机械机械能终会完全转变为内能，内能不可自发地转化为机能终会完全转变为内能，内能不可自发地转化为机械能。械能。讲授新课讲授新课 总之如果某个过程涉及了热量，能量的总之如果某个过程涉及了热量，能量的转化（和转移）就将是转化（和转移）就将是“覆水难收覆水难收”，无法，无法自发地沿反方向发生，除非我们耗费额外的自发地沿反方向发生，除非我们耗费额外的能量提供帮助。能量提供帮助。思考：思考：因为能量是守恒的，所以我们不需要节约因为能量是守恒的，所以我们不需要节约能源，这种说法对吗？并说明原因
24、。能源，这种说法对吗？并说明原因。讲授新课讲授新课 现实的宏观世界中，物体间一旦存在温差，就现实的宏观世界中，物体间一旦存在温差，就会有热量的传递；摩擦无处不在，机械能会不断转会有热量的传递；摩擦无处不在，机械能会不断转化为内能。我们对能量的利用，无法避免涉及热量化为内能。我们对能量的利用，无法避免涉及热量的生成与转移。于是，每一次能量的利用。都会减的生成与转移。于是，每一次能量的利用。都会减少这个世界上可利用、便于利用的能量的总量。少这个世界上可利用、便于利用的能量的总量。这种说法不正确，因为能量转化具有方向性。这种说法不正确，因为能量转化具有方向性。这就是为什么虽然能量是守恒的，我们仍然要
25、这就是为什么虽然能量是守恒的，我们仍然要节约能源的原因。节约能源的原因。讲授新课讲授新课 在实际工作和生活中，人们把一种能量转化在实际工作和生活中，人们把一种能量转化为另一种能量总是为了某种目的：为另一种能量总是为了某种目的：用燃气灶烧水，目的是为了把水烧热或烧开；用燃气灶烧水，目的是为了把水烧热或烧开；并希望并希望烧水时将天燃气燃烧产生的热量完全传递烧水时将天燃气燃烧产生的热量完全传递给水壶中的水。给水壶中的水。使用电梯是为了把人或物体提高到一定的高使用电梯是为了把人或物体提高到一定的高度；并希望度；并希望每消耗每消耗1 1千瓦时的电能完全转化成人或千瓦时的电能完全转化成人或物体的势能。物体
26、的势能。能量转化中的效率二讲授新课讲授新课 生活经验告诉我们，这些理想都不可能发生在生活经验告诉我们，这些理想都不可能发生在所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免。以天燃气烧一壶水为例：以天燃气烧一壶水为例：1.输入能量输入能量 我们把天然气完全燃烧释我们把天然气完全燃烧释放出的化学能称为输入能量。放出的化学能称为输入能量。讲授新课讲授新课3.输出无效能量输出无效能量 把散发到大气、壶体中的那部分能量称为输出把散发到大气、壶体中的那部分能量称为输出无效能量。无效能量。2.输出有效能量输出有效能量 壶水水吸收的那部分能量称为输出有效能量。壶水水吸收的那部分能
27、量称为输出有效能量。讲授新课讲授新课输入能量输入能量=输出有效能量输出有效能量+输出无效能量输出无效能量4.输入能量、输出有效能量和输出无效能量的关系输入能量、输出有效能量和输出无效能量的关系根据能量守恒定律：根据能量守恒定律：为了进一步描述这些过程，人们定义了能量为了进一步描述这些过程，人们定义了能量的转化效率。的转化效率。讲授新课讲授新课5.能量转化效率能量转化效率即即=，任何情况下，任何情况下，1!能量转化效率能量转化效率=输出有效能量输出有效能量输入能量输入能量 其实，在所有的能量利用的过程中，都有以其实，在所有的能量利用的过程中，都有以上的关系。上的关系。W有有W总总讲授新课讲授新课
28、讨论交流各种讨论交流各种“效率效率”在在“机械与功机械与功”一章中，我们研究了机械一章中，我们研究了机械效率，即有用功在总功中所占的比例；在效率，即有用功在总功中所占的比例；在“改改变世界的热机变世界的热机”一章中，我们又知道了热机的一章中，我们又知道了热机的效率，即内能转化为有用机械能的效率。这些效率，即内能转化为有用机械能的效率。这些效率，跟我们今天学习的效率，跟我们今天学习的“能量转化效率能量转化效率”是是一回事吗？为什么？一回事吗？为什么？讲授新课讲授新课机械效率定义机械效率定义:有用功在总功中所占的百分比，叫有用功在总功中所占的百分比，叫机械效率，机械效率总小于机械效率，机械效率总小
29、于1。热机效率：热机所做有用功（有效利用的能量）与热机效率：热机所做有用功（有效利用的能量）与燃料完全燃烧释放的热量之比叫作热机效率。燃料完全燃烧释放的热量之比叫作热机效率。讲授新课讲授新课热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于小于1。提高能量利用中的转化效率是节能问题的核提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心，是可持续发展的重要措施之一。心，是可持续发展的重要措施之一。能量转化效率能量转化效率=输出有效能量输出有效能量输入能量输入能量即都可表示为：即都可表示为：讲授新课讲授新课（一）能量的转化具有方向性涉及了热量，能量的转化（和转移）是
30、有方向的，无法自发地沿反方向发生，除非我们耗费额外的能量提供帮助。（二）能量转化中的效率输入能量=输出有效能量+输出无效能量能量转化效率=输出有效能量/输入能量即=W有/W总，任何情况下，1!课堂小结课堂小结1.一般情况下（）能只能从高温问题转移到低温物体，不能相反。如冬天，火炉把自己能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，上述事例说明：能量的转化、能量的转移，都是有（）性的；请再举一个符合这一规律的例子：内内方向方向 物块在地面上因摩擦部分机械能转化为内能，物块在地面上因摩擦部分机械能转化为内能，这些内能不会再转化成机械能。这些内能不会再转化成机
31、械能。随堂训练随堂训练2下列说法正确的是（）A能量是守恒的，所以无须节约能源 B物体的温度越高，含有的热量越多 C热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反 D相同质量的0的水比0的冰内能少 C随堂训练随堂训练3下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（）A在自然界中不是所有能量都能利用 B能量的利用是有条件的，也是有代价的 C不同温度的物体发生热传递时，热传递的方向只能从高温物体到低温物体，不会相反 D汽车，刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 D随堂训练随堂训练4.提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主要还需改进应用能源的技术常采用的措
32、施有（）A让燃料充分燃烧 B采用保温隔热措施，减少热量的散失 C充分利用余热和减少有害摩擦 D增加能量的转化环节 ABC随堂训练随堂训练3.能 源第十一章 物理学与能源技术导入新课讲授新课课堂小结随堂训练九年级物理（九年级物理（JKJK）教学课件教学课件 我们时刻都在经历能量的转化和转移过我们时刻都在经历能量的转化和转移过程。那么，能量来自哪里？能量可以程。那么，能量来自哪里？能量可以取之不取之不尽、用之不竭吗尽、用之不竭吗？这就要考虑能源问题。？这就要考虑能源问题。导入新课导入新课1.记住什么是能源以及能源的种类。2.常识性了解什么是不可再生能源，什么是可再生能源。学习目标学习目标导入新课导
33、入新课1.能源：就是能量的来源，像煤、天燃气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫作能源。2.能否直接从自然界直接获取一次能源二次能源能源的分类一讲授新课讲授新课（1）一次能源：是指从自然界直接取得从自然界直接取得，而不改变其基本形态的能源，如：煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物质能等。有时也称为初级能源。（2）二次能源：是一次能源经过加工一次能源经过加工，转换成另一种形态的能源，如电力、蒸汽、焦炭、沼气、汽油、柴油、煤气等。讲授新课讲授新课3.当前是否被广泛利用（1）常规能源是指当前被广泛利用的一次能源，如：煤、石油等。常规能源新能源柴火是一种常规
34、能源讲授新课讲授新课（2）新能源则是目前尚未广泛利用而正在积极研究以便推广的一次能源。如：太阳能、核能、潮汐能等。太阳能核能讲授新课讲授新课（1）不可再生的能源:是须经地质年代（亿万年）才能形成而短期内无法再生的一次能源短期内无法再生的一次能源，如煤、石油、核燃料等。4.短期内是否能够不断补充可再生能源不可再生能源讲授新课讲授新课它们日渐枯竭，存储量已经不多，如下表：地球上不可再生能源情况种类储量（按标准煤计）1012 kg 已探明潜在煤9002700石油10036天燃气7460铀13001600 人类目前主要利用的就是这类能源。因此有“能源危机”之说。讲授新课讲授新课（2）可再生的能源：是能
35、够不断得到补充以供使用能够不断得到补充以供使用的一次能源的一次能源，如水力、太阳能、生物质能、地热能、风能、潮汐能等。一种应用前景最广阔的生物质能沼气。讲授新课讲授新课讨论交流能源的分类 能源种类繁多，分类标准也不是唯一的。如果根据能源消耗后是否造成环境污染来分类，可分为污染型能源和清洁型能源。请试着分析：煤炭、风能、潮汐能、石油、水力、电力、太阳能、柴火、地热能、核能以及所能了解的其他类型能源中，哪些属于污染型能源，哪些属于清洁型能源。讲授新课讲授新课污染型能源清洁型能源 煤炭、石油、柴火风能、潮汐能、水力、电力、太阳能、地热能、核能是否造成环境污染来分类讲授新课讲授新课 世界经济的发展和人
36、口的增加，伴随着能源需求的迅速增长。目前，世界各国已充分认识到地球上传统的一次能源储量远远不能满足人类长期的需要。世界能源储量及需求二讲授新课讲授新课 专家预测，据有关部门预测，到2005年，全国一次能源生产量为12.3亿吨标准煤，其中煤炭为7.85亿吨标准煤(折合11亿吨原煤)，仍占63.8%。专家预测，在本世纪前30年内，煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位。按现有的能源消耗量来计算,我国煤、石油、天然气等不可再生能源的开采年限仅为40年。讲授新课讲授新课人类对能源需求情况年份需求量（按标准煤计）/（1012kg）年份需求量（按标准煤计）/（1012kg）19807.5202015.01
37、9847.8204018.0200011.0206021.0 研究开发新能源，以减少对传统能源的依赖程度，是世界各国面临的重要任务。讲授新课讲授新课（一）能源的分类1.能否直接从自然界直接获取:一次能源；二次能源。2.当前是否被广泛利用:常规能源；新能源。3.短期内是否能够不断补充:可再生能源；不可再生能源。（二）世界能源储量及需求研究开发新能源，以减少对传统能源的依赖程度，是世界各国面临的重要任务。课堂小结课堂小结1.下列能源属于不可再生能源的有（）A.水能 B.煤 C.太阳能 D.风能 B2.下列能源中属于二次能源的是（）A.天然气 B.电 C.太阳能 D.地热能 B随堂训练随堂训练3.解
38、决人类对能源需求问题的根本出路是()A.积极寻找富含能源的星球供人类定居 B 加快开采地球上的化石燃料资源 C.依靠科学技术,不断开发新能源 D.尽可能节约能源 C随堂训练随堂训练4.下列不属于能源的是()A.汽油机 B.流动的空气 C.地下热水 D.天然气 A5.中国目前使用的能源中所占比重最大的是()A.水能和地热能 B.煤和石油 C.核能和潮汐能 D.太阳能 B随堂训练随堂训练6.给出的四组能源中，均为可再生能源的一组是()A.太阳能、水能、风能 B.天然气、石油、氢能 C.地热能、核能、煤炭 D.潮汐能、核能、石油 A随堂训练随堂训练4.核 能第十一章 物理学与能源技术导入新课讲授新课
39、课堂小结随堂训练九年级物理（九年级物理（JKJK）教学课件教学课件 我们已经知道物体是由分子组成分子又是由原我们已经知道物体是由分子组成分子又是由原子组成，原子核又是由什么组成的呢？子组成，原子核又是由什么组成的呢？我们在八年级上册第二章第一节物理我们在八年级上册第二章第一节物理在线中曾提到过在线中曾提到过卢瑟福的原子核式结卢瑟福的原子核式结构模型，构模型，你还记得吗？你还记得吗？导入新课导入新课卢瑟福提出的原子核式结构模型卢瑟福提出的原子核式结构模型核外电子核外电子原子核原子核原子是由原子是由原子核原子核和和核外电子核外电子组成的。组成的。导入新课导入新课1.了解核能、核裂变和核聚变。2.了
40、解核能的优点，还要知道它可能带来的问题。学习目标学习目标导入新课导入新课1.原子核内部结构原子核内部结构经过长时间的探索，到经过长时间的探索，到1932年，物理学家终年，物理学家终于发现于发现:原子核是由质子和中子组成的原子核是由质子和中子组成的。原子核原子核质子质子中子中子电子电子原子核 核能一讲授新课讲授新课 思考：思考：许多许多带带正正电电的质子拥挤在一个小小的质子拥挤在一个小小的原子核中，它们之间必定会产生很大的的原子核中，它们之间必定会产生很大的相互相互排斥力。排斥力。那么，为什么原子核里的质子和中子那么，为什么原子核里的质子和中子还能还能紧紧地结合在一起呢紧紧地结合在一起呢?2.核
41、力核力我们知道我们知道质子质子带带正正电电，中子不带电。，中子不带电。质子质子中子中子讲授新课讲授新课 原来原子核内的各个粒子质子和中子是通过原来原子核内的各个粒子质子和中子是通过一种叫作一种叫作“核力核力”的作用力使它们能紧紧地结合的作用力使它们能紧紧地结合在一起。在一起。大部分大部分元素的原子核是元素的原子核是牢固而稳定牢固而稳定的，而的，而有些有些原子核会按照一定的规律原子核会按照一定的规律发出射线发出射线变成新的原子核。变成新的原子核。这就是这就是放射性放射性。3.元素的放射性元素的放射性讲授新课讲授新课4.核能核能（1）核能：在原子核发生变化时放出的能量。）核能：在原子核发生变化时放
42、出的能量。（2）我们怎样利用原子核内的这种巨大的能量呢）我们怎样利用原子核内的这种巨大的能量呢?重核裂变和轻核聚变重核裂变和轻核聚变 质量较大质量较大的原子核的原子核发生分裂发生分裂或者或者质量较小质量较小的原的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是就是核能，核能，也就是人们常说的也就是人们常说的原子能。原子能。讲授新课讲授新课1.裂变：裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫裂变。重原子核分裂成较轻的原子核，叫裂变。中子中子nnnn裂变核裂变核裂变核裂变核裂变核裂变核 如图用中子轰击如图用中子轰击U核质量较大的原子，核质量较大的原子，使使U
43、核分裂成核分裂成两个或两个以上中等质量两个或两个以上中等质量原子核的过程就是裂变的过程。原子核的过程就是裂变的过程。核裂变能及其利用二讲授新课讲授新课讲授新课讲授新课链式反应示意图链式反应示意图 链式反应如果是在一瞬间进行那将是剧烈链式反应如果是在一瞬间进行那将是剧烈的爆炸。的爆炸。原子弹的爆炸就是铀核或钚核裂变发原子弹的爆炸就是铀核或钚核裂变发生链式反应的结果。生链式反应的结果。讲授新课讲授新课思考：思考：核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制链式反应？才能有效地控制链式反应？3.核电站核电站（1）核反应堆：是一种能够控制链式反应的装置。）
44、核反应堆：是一种能够控制链式反应的装置。（2）核电站：利用核反应堆工作时释放的能量使）核电站：利用核反应堆工作时释放的能量使 水汽化，推动蒸汽机带动发电机发电。水汽化，推动蒸汽机带动发电机发电。讲授新课讲授新课汽轮机发电系统汽轮机发电系统（二回路系统）（二回路系统）核蒸汽供应系统核蒸汽供应系统（一回路系统）（一回路系统）冷凝器冷凝器水水排水排水进水进水加压的水（冷却剂）加压的水（冷却剂）蒸蒸汽汽水水核反应堆核反应堆蒸汽蒸汽热交换机热交换机 蒸汽涡轮蒸汽涡轮 发电机发电机传动轴传动轴蒸蒸汽汽腔腔混凝土混凝土保护层保护层铁壳铁壳石墨石墨铀铀镉或硼镉或硼泵泵核电站示核电站示意图意图讲授新课讲授新课思
45、考：思考：由上图可知核反应堆有厚重的保护层，这由上图可知核反应堆有厚重的保护层，这 是为什么呢？是为什么呢？能量转化：能量转化：核能核能内能内能机械能机械能电能电能讲授新课讲授新课（3）核电站的优点）核电站的优点1.核电站消耗的燃料很少，可以大大减少燃料的运核电站消耗的燃料很少，可以大大减少燃料的运输量。输量。例如：例如：一座一座1.0l06kW的核电站，每年约消耗的核电站，每年约消耗30t铀燃料，而同样功率的火力发电站却要消耗约铀燃料，而同样功率的火力发电站却要消耗约3.0106 t煤。煤。2.核电站没有煤燃烧放出的大量硫化物、碳氧化核电站没有煤燃烧放出的大量硫化物、碳氧化物、烟尘等，不会对
46、大气造成污染。物、烟尘等，不会对大气造成污染。讲授新课讲授新课讨论交流：核泄漏讨论交流：核泄漏阅读阅读52页讨论交流回答下列问题：页讨论交流回答下列问题：1、大家担心的是什么？、大家担心的是什么？2、怎样减少核辐射对人体的危害？、怎样减少核辐射对人体的危害？（4）注意防止放射性物质的泄露，导致产生放射性）注意防止放射性物质的泄露，导致产生放射性污染。污染。讲授新课讲授新课1、核燃料的放射性对人体造成的严重伤害。、核燃料的放射性对人体造成的严重伤害。2、对于辐射强度超过国家标准的放射性物质，一定、对于辐射强度超过国家标准的放射性物质，一定要要防止其扩散，人体切莫随便靠近。防止其扩散，人体切莫随便
47、靠近。距离防护：距离防护：远距离操作远距离操作，任何源不能直接用手操作。，任何源不能直接用手操作。屏蔽防护：根据辐射源的类型、射线能量、活度屏蔽防护：根据辐射源的类型、射线能量、活度设设置屏蔽体置屏蔽体，例如：核废料也有很强的放射性，目前例如：核废料也有很强的放射性，目前一般都将其放入特制的容器内深埋封存。一般都将其放入特制的容器内深埋封存。讲授新课讲授新课1.聚变：轻原子核结合成较重的原子核，也会释放聚变：轻原子核结合成较重的原子核，也会释放核能，这种核反应叫聚变。核能，这种核反应叫聚变。为什么聚变又叫热核反应呢？为什么聚变又叫热核反应呢？原子核带有正电，两个较轻的核在靠近过程原子核带有正电
48、，两个较轻的核在靠近过程中，彼此排斥，难以接近，所以把它们加热到中，彼此排斥，难以接近，所以把它们加热到足足够高的温度使这些粒子的无规则运动极其剧烈够高的温度使这些粒子的无规则运动极其剧烈。以至于会有原子核在碰撞过程中靠得足够近，从以至于会有原子核在碰撞过程中靠得足够近，从而发生聚变。因此聚变也常称为热核反应。而发生聚变。因此聚变也常称为热核反应。核聚变三讲授新课讲授新课氘核氘核氚核氚核被释放被释放的中子的中子释放能量释放能量形成氦核形成氦核中子中子氢核聚合氢核聚合氢核聚变氢核聚变 氢的同位素氢的同位素氘氘和氚和氚，其原子核在其原子核在超高温下超高温下就可能聚就可能聚合成合成氦核氦核，释放出释
49、放出巨大的能量。巨大的能量。讲授新课讲授新课 可能有的同学会产生疑惑：使反应物获得极高的温度，要消耗不少能量，一旦发生聚变，获得的核能能弥补之前的付出吗？不会有“入不敷出”的现象发生吧？讲授新课讲授新课 事实上，聚变释放的核能远大于我们事实上，聚变释放的核能远大于我们“点火点火”所需的能量。太阳的能量，就来自核聚变所需的能量。太阳的能量，就来自核聚变这把这把“火火”自从自从46亿年前亿年前“点燃点燃”后，至今未熄。后，至今未熄。太阳内部发生太阳内部发生的聚变反应，每的聚变反应，每秒钟把秒钟把7 108 t的的氢变为氦。氢变为氦。讲授新课讲授新课2.聚变的应用聚变的应用 氢弹就是根据核聚变原理制
50、成的，它的威力比原氢弹就是根据核聚变原理制成的，它的威力比原子弹大得多。子弹大得多。讲授新课讲授新课 虽然在消耗相同质量核燃料的情况下，核聚虽然在消耗相同质量核燃料的情况下，核聚变比核裂变放出的能量大得多，但是核聚变需要变比核裂变放出的能量大得多，但是核聚变需要在极高的温度下才能进行，在极高的温度下才能进行，现在人类还不能像控现在人类还不能像控制核裂变那样控制核聚变。制核裂变那样控制核聚变。可控核聚变的研究已在可控核聚变的研究已在实验室取得重大进展实验室取得重大进展，但是可控核聚变的利用还有相当长的路程要走。但是可控核聚变的利用还有相当长的路程要走。3.可控核聚变可控核聚变讲授新课讲授新课（一